Hypnotic Slow-Motion Video Shows Hvordan forskere gjorde lav eksplodere i en lab

How a Pinball Machine works in Slow Motion - The Slow Mo Guys

How a Pinball Machine works in Slow Motion - The Slow Mo Guys
Anonim

Alle som spruter litt vann i varm olje vet at resultatene kan være katastrofale. Men når vann og magma kombinerer, er det enda villere. Den voldelige reaksjonen mellom magma og vann skjer hele tiden når vulkaner går ut i havet, men fenomenet er nesten umulig for forskere å komme nær nok til å studere, så det neste beste alternativet er å gjenskape fenomenet i en stor bøtte. Og dette er hva forskere ved University of Buffalo gjorde for å hjelpe dem å begynne å studere dette ofte sett, men dårlig forstått fenomen. Som vist i videoen ovenfor, faller hammeren og spruter vann inn i en masse magma, det skaper en stor eksplosiv boble av smeltet stein som spruter overalt, selv når du bare blander dem i en bøtte. Det er bare en smak av hva som skjer når faktiske vulkaner går ut i havet.

I et papir publisert mandag i Journal of Geophysical Research: Solid Earth, et team av forskere ledet av Ingo Sonder, Ph.D., en forsker i Center for Geohazards Studies ved University of Buffalo, beskrev hvorfor de blandet vann til magma - og nei, de gjorde ikke bare gjør det for å se hva som ville skje, selv om det var en stor del av det. I en serie eksperimenter injiserte de ulike mengder vann i forskjellige størrelser av smeltet stein for å undersøke lovene bak de eksplosive reaksjonene som oppstår når de to stoffene kombinerer.

"Hvis du tenker på en vulkanutbrudd, er det sterke krefter på jobben, og det er ikke en mild ting," sa Sonder på mandag. "Våre eksperimenter ser på grunnleggende fysikk av hva som skjer når vann blir fanget inne i smeltet stein."

Og for å gjøre dette, fanget Sonder og hans lag massevis av videoer av deres Rube Goldberg-inspirerte vanninjeksjonsrigger, som bruker en fjernstyrt sledehammer for å utløse en vannstråle som strekker seg fra magmaen under. Som vannet koker øyeblikkelig, danner det en boble av magma som brister umiddelbart.

Hvis den eksplosive effekten av vanninjeksjonen i videoopptaket gjorde det vanskelig å se hva som skjedde, sjekk ut denne:

Eller denne, som ble skutt i svart-hvitt, ga en mye bedre følelse av hvordan den opprinnelige eksplosjonen ga veien til en voldsom simmer som vannet kokte av:

Lagets metode er forskjellig fra tidligere forskning på magma, både i volumet de brukte og i selve stoffet. Tidligere forskning, forfatterne skriver, har brukt enten en termittbasert magma-erstatning i et stort volum eller faktisk omsmeltet vulkanisk stein i en liten beholder. I de siste forsøkene brukte forskerne begge: et stort volum av faktisk remelted magma. På den måten håper de at deres eksperiment er mye mer realistisk enn tidligere innsats.

Det de fant var at når en kolonne av magma er så liten som en fot høy, gir kontakt med vann en betydelig utbrudd. Dette kan ikke komme like mye av en overraskelse, men det hjelper likevel andre forskere med å få en bedre ide om fysikken involvert i vann-magma-interaksjoner. Plus, det ser nesten ut som kult som da Kilaueas nyeste utbrudd falt en eksplosiv hale av grønt glass.